[发明专利]一种可喷涂的硅橡胶基轻质耐烧蚀隔热涂料及其应用

说明书

本发明涉及一种可喷涂的硅橡胶基轻质耐烧蚀隔热涂料及其应用，由A组分、B组分按质量比为100：0.5～100：3配制得到，A组分由以下组分及重量份含量的原料制备得到：室温硫化有机硅橡胶80‑110份，阻燃填料40‑50份，短切碳纤维填料3‑5份、硅基补强填料10‑12份、分散助剂0.5‑1，偶联剂5‑10份，溶剂100‑150份，B组份由交联剂正硅酸乙酯或含氢硅油和催化剂二月桂酸二丁基锡或钛酸四丁酯按照7：3质量组份配制而成。与现有技术相比，本发明与金属基板的涂层结合强度高，短切碳纤维在残碳层中形成坚固的蜂窝状结构，使得涂层具有优异的耐冲刷效果，可有效保护火箭等航空航天飞行器表面受到烧蚀损伤，且涂料烧蚀产物主要为CO₂和SiO₂，绿色，无污染。

技术领域

本发明涉及高温耐烧蚀涂料技术领域，尤其是涉及一种可喷涂的硅橡胶基轻质耐烧蚀隔热涂料及其应用。

背景技术

随着我国航空航天及国防技术的发展，耐烧蚀涂料得到了越来越多的应用。比如捆绑型运载火箭体表面等各种航空航天飞行器表面需要涂敷一层耐烧蚀防热涂料，以抵抗每平方米几百至上万千瓦的热流冲刷载荷。目前市场上传统的防热涂层以酚醛树脂、环氧树脂等为基体树脂，依靠添加低密度填料(软木粉、空心玻璃微球等)或耐高温填料(氧化铝、氧化锆、陶瓷粉等)来实现涂层的耐烧蚀性能，这类涂料通过机械混合多种填料来实现烧蚀、隔热和耐冲刷得防护作用，这导致该类涂料无法满足航空航天的轻质化需求。此外，现有的耐烧蚀防热涂料产品的施工厚度大，大多采用刮涂为主，施工性较差，并且无法实现室温干燥固化，不方便使用，而且传统产品大多以苯类、酮类、酯类等为溶剂，使用过程中对环境的影响较大。因此研发一种组份简单、轻质、绿色、无污染同时具有耐高温和高机械性能的涂料配方和制备方法，对于航空航天及国防技术的发展具有非常重要的意义。

中国专利CN1026705C公开了一种烧蚀隔热涂料。其特点是以甲基三乙基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷为原料，经水解、缩合制备有机硅树脂，选用上述自制的有机硅树脂30～40％，白云母粉30～45％，三氧化二铭10～20％，硅酸铝纤维10～20％(重量)，用无水乙醇稀释，配制成烧蚀隔热涂料，但是，由于其树脂采用的是有机硅树脂，无法在室温下进行固化，更无法与金属基板实现良好结合。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可喷涂的硅橡胶基轻质耐烧蚀隔热涂料及其应用，本发明实现完全可以人工或者机器手喷涂，极大简化了工艺流程，且不受器件形状的影响，可喷涂在任何形状的器件表面。此外，弹性基体与金属基板的涂层结合强度高，短切碳纤维在残碳层中形成坚固的蜂窝状结构，这使得涂层具有优异的耐冲刷效果，可有效保护火箭等航空航天飞行器表面受到烧蚀损伤。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可喷涂的硅橡胶基轻质耐烧蚀隔热涂料，由A组分、B组分按质量比为100：0.5～100：3配制得到，

所述A组分由以下组分及重量份含量的原料制备得到：

室温硫化有机硅橡胶80-110份，阻燃填料40-50份，短切碳纤维填料3-5份、硅基补强填料10-12份、分散助剂0.5-1，偶联剂0.5-1份，溶剂100-150份，

B组份由交联剂正硅酸乙酯或含氢硅油和催化剂二月桂酸二丁基锡或钛酸四丁酯按照7：3质量组份配制而成。

所述室温硫化有机硅橡胶为粘度为2000-7000mpa.s的二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种或任意两种组分的复配物，

所述阻燃填料为氧化铁、氢氧化镁、软木粉或蒙脱石中的一种或者组合，

所述碳基补强填料为碳纤维，

所述硅基补强填料为纳米气相二氧化硅，

所述分散助剂为无定形炭黑，